绝缘预防性试验在电机修理维修中的应用分析

   JP402A 型异步劈相机是一种结构复杂、用途特殊的三相异步电机,在电力机车辅助系统中将单相电源转变成三相电源,为各辅助电动机提供三相电源。劈相机供电时,电压波动范围大、三相电压和电流不对称。劈相机能否正常工作取决于它的三相定子绕组、定子铁芯和轴承三大件,三相定子绕组对铁芯及三相绕组间的相互绝缘是电机正常运行的关键。为保证电机出厂后能可靠的运行,提高电机使用寿命,需要在电机出厂前做若干绝缘预防性试验,以便掌握其绝缘状况,并能及时发现绝缘内部隐藏的缺陷,加以消除,严重者必须更换绝缘系统以免在运行中发生绝缘击穿,造出机车机破事故或者不可挽回的损失。根据铁道部颁发的大修规程要求,电机绕组换新,需要重新嵌线,新嵌线后的电机需要做各项绝缘试验,以证明绝缘结构设计和制造达到正常运用水平。

  预防性试验
电机绝缘试验主要有绝缘电阻试验、直流耐压及漏电流试验、交流耐压试验。电机绝缘主要有各绕组对地绝缘,相间绝缘,匝间绝缘等。
  1、绝缘电阻试验绝缘电阻试验是检查电气设备绝缘状态最简便和最基本的方法,此项试验是在其他试验之前进行。通过在绕组对地及绕组间加上直流电压,测量出它的体电阻和表面电阻来反映绝缘材料和绝缘结构的缺陷,以及绝缘吸潮、脏污情况,是一种无损害试验。
  现场普遍使用兆欧表测量绝缘电阻,主要有 500V 和 1000V 两种规格。由于受介质吸收电流的影响,兆欧表指示值随时间逐步增大,检测时通常转速在 120r/min, 读取施加电压后 60s 的数值或稳定值,作为工程上的绝缘电阻值。劈相机绕组绝缘电阻应不低于10MΩ。
  2、直流高压泄漏电流试验直流漏电流即电导电流,它有两部分组成,一部分沿绝缘表面产生的电流,一部分是绝缘体内的离子电流。在给绕组施加直流电压初期,漏电流还包括电容充放电电流和吸收电流,电容充放电电流是由绝缘体形状、几何尺寸和性质产生电容在交变电场下形成的充放电电流,吸收电流是介质在交变电场下反复极化产生的电流。
  对漏电流试验结果进行有效分析,找出绝缘问题,是直流漏电流试验的目的。根据现场试验得出以下总结:当泄露电流剧烈摆动时,绝缘有断裂性缺陷,此情况大部分大部分出现在槽口或者端部离地较近的地方,此外也有可能是引出线蜡管破损。当泄露电流随时间增大,说明绝缘有高阻性缺陷和分层、松弛或者有潮气进入绝缘内部。泄露电流不成比例上升,同一相相邻试验电压下,泄露电流随电压不成比例超过 20%,则绝缘受潮或者脏污。
  泄露电流在某电压值下迅速增长(即电子活动增加),说明绝缘损坏严重,有击穿的危险。各相泄流电流相差过大,缺陷部位可能会远离端部,或者有脏污。
  3、交流耐压试验交流耐压试验有称绝缘强度试验、介电强度试验,是鉴定电气设备绝缘强度的最直接的方法,是对电机正常运行时的绝缘的最佳模拟。对于判断电机能否正常运行具有决定性的意义,也是保证电机绝缘水平、避免发生绝缘故障的重要手段。它能较直流耐压试验更真实地模拟电机实际运行,考核绝缘材料耐受高压交变电场的能力。
  从击穿原理可知,绝缘材料在高压交变电场中,内部会发生一些物理化学变化,可以有效地发现局部游离性缺陷及绝缘老化的弱点。由于在交流电压下主要按电容分压,故能有效地暴露发电机槽部绝缘缺陷和槽口处的缺陷,是一种破坏性试验,每次试验对绝缘会对绝缘造出损伤并累积。绝缘材料内部的一些隐患和弱点能从交流耐压试验中暴露出来,因此在进行交流耐压试验时,每次试验电压需降到上次试验电压的 70%-80%。在电机绝缘试验时,只有当绝缘电阻试验及直流耐压试验和直流漏电流试验合格后方可进行交流试验。现场要求电机承受 1 分钟 2000V 工频交流耐压试验,并且无闪络、击穿现象。
  4、直流高压泄漏试验和交流耐压试验的异同交流、直流电压在绝缘层中的分布不同,直流电压是按电导分布的,反映绝缘内个别部分可能发生过电压的情况;交流电压是按与绝缘电阻并存的分布电容成反比分布的,反映各处分布电容部分可能发生过电压的情况。另外,绝缘在直流电压作用下耐压强度比在交流电压下要高。所以,交流耐压试验与直流耐压试验不能互相代替。
  
        通过上文的分析,我们可以得出以下总结:电机绝缘预防性试验在电机修理试验过程中占有重要地位,是判断电机绝缘有效手段。绝缘是电机的灵魂,良好的绝缘是电机正常运行的必要保障,约有超过三分之一的电机事故是由电机绝缘系统异常引起的,绝缘损坏本身具有设备损坏大影响严重、修复难度高的特点。随着电机技术发展,新的电机绝缘预防性检测手段必将能更好的服务于电机修理试验。在我公司此次电机大修中,通过上述试验对电机检测达到了电机正常运用的要求,到目前电机运用近一年,电机各项绝缘均正常。

推荐阅读:

上海市高效电机补贴政策

电机维修过程中应遵循的原则

电动机转速比额定转速低的处理方法


提供电机维修一站式服务
关键词:电机修理维修

◎欢迎您留言咨询,请在这里提交您想咨询的内容。